Оформить заказ

Стриппер-дистиллятор в производстве карбамида - Диплом по ПАХТ

Вид работыТемаКол-во
стр.
Объем
чертежей
Цена
Диплом Стриппер-дистиллятор в производстве карбамида 101  15000

Введение 8
1 Обзор состояния вопроса 10
1.1 Способы получения карбамида 10
1.2 Технологические схемы производства карбамида 12
1.3 Обзор конструкций проектируемого оборудования 17
2 Технологический раздел 20
2.1 Описание технологической схемы и проектируемого оборудования 20
2.2 Технологический расчет 25
2.3 Материальный баланс 26
2.4 Тепловой баланс аппарата 30
2.5 Расчет диаметров основных штуцеров аппарата 31
2.6 Расчет поверхности теплообмена 33
2.7 Расчет тепловой изоляции аппарата 36
2.8 Расчет вспомогательного оборудования 37
3 Расчетно-конструкторский раздел 40
3.1 Конструирование аппарата 40
3.2 Выбор материала для изготовления аппарата 41
3.3 Определение характеристик материала 41
3.4 Расчет толщины стенки обечайки трубной камеры 43
3.5 Расчет толщины стенки обечайки крышек 45
3.6 Расчет эллиптического днища 46
3.7 Расчет трубной решетки 47
3.8 Расчет необходимости использования компенсатора 48
3.9 Расчет штуцера 50
4 Специальный раздел 53
4.1 Разработка технологического процесса изготовления базовой детали 53
4.2 Разработка маршрутной, технологической и операционной карт 67
4.3 Технологическая схема сборки аппарата 68
4.4 Технические условия на эксплуатацию и ремонт 68
5 Автоматизация оборудования 71
5.1 Выбор и обоснование параметров контроля и управления 71
5.2 Описание выбранной системы сбора сигналов и управления 72
5.3 Выбор и обоснование технических средств и систем автоматизации 76
6 Безопасность и экологичность проекта 84
6.1 Анализ опасных и вредных факторов 85
6.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных и вредных факторов 85
6.3 Защита персонала и тер0ритории в чрезвычайных ситуациях 88
7 Организационно-экономический раздел 90
7.1 Обоснование производственной мощности 90
7.2 Организация труда и расчета заработной платы 91
7.3 Себестоимость продукции 92
7.4 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений 94
7.5 Прибыль 95
7.6 Расчет эффективности использования основных средств 96
7.7 Сводные показатели эффективности проектного решения 97
7.8 Точка безубыточности 98
7.9 Заключение об экономической эффективности 99
Заключение 100
Список использованных источников 101

Карбамид (мочевина) CO(NH2)2 – белое кристаллическое вещество, содер-жащее 46,6% азота; температура плавления 132,7 °С, плотность 1335 кг/м3. Карбамид выпускают в гранули¬рованном или кристаллическом виде. Карбамид хорошо раство¬рим в воде и в жидком аммиаке. Рас¬творение карбамида в воде сопровождается поглощением теп¬ла, а кристаллизация из раствора – выделением тепла [1].

Карбамид выпускают двух марок: мар¬ки А – для промышленности и животноводства и марки Б – для сельского хозяйства в качестве удобрения.

Карбамид среди азотных удобрений занимает второе место по объему производства после аммиачной селитры. Рост производства карбамида обусловлен широкой сферой его применения в сельском хозяйстве. Он обладает большей устойчивостью к выщелачиванию по сравнению с другими азотными удобрениями, то есть менее подвержен вымыванию из почвы, менее гигроскопичен, может применяться не только как удобрение, но и в качестве добавки к корму крупного рогатого скота. Карбамид, кроме того, широко используется для получения сложных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия, а также для получения пластмасс, клеев, лаков и покрытий [1].

По своим физическим свойствам карбамид, как удобрение, также имеет преимущества перед аммиачной селитрой: не взрывоопасен, менее гигроскопичен и менее слеживается. Гигроскопическая точка для карбамида при 20 0С равна 80%.

Попадая в почву, на кислых почвах карбамид вначале оказывает нейтрализующее действие, а затем начинает действовать аналогично аммиачной селитре, то есть подкисляет почву. При внекорневой подкормке растений карбамид безопасен, т. к. не вызывает ожогов листьев. В животноводстве карбамид применяют для откормки скота – в качестве добавки к корму, содержащему мало белков и много углеводов. В сычуге жвачных животных микроорганизмы превращают карбамид в белковые соединения.

В промышленности карбамид применяют для приготовления карбамидо – формальдегидных смол, пластических масс, клеев, фармацевтических препаратов, для депарафинизации смазочных масел, для полимеров, перерабатываемых в волокна, в текстильной и бумажной промышленности, в производстве красителей и моющих средств. Его применяют также в деревообрабатывающей и кожевенной промышленности.

Работы в области дальнейшего усовершенствования технологии карбамида ведутся во многих странах (РФ, Италия, Япония и др.). Основные направления этих работ заключаются в изыскании более прогрессивных способов полного замыкания цикла синтеза и рецикла с одновременным увеличением мощности единичного агрегата. Внедрение в промышленность более прогрессивной технологии позволит значительно улучшить технико-экономические показатели производства карбамида.

В последние годы начал широко применяться процесс стриппинга, кото-рый заключается в том, что разложение карбамата аммония в плаве после ко-лонны синтеза ведут при давлении, близком к давлению на ступени синтеза, продувкой плава сжатым диоксидом углерода или сжатым газообразным ам-миаком. В этих условиях карбамат аммония дросселируют, так как при про-дувке плава диоксидом углерода резко снижается парциальное давление амми-ака и нарушается равновесие процесса. [1]

Этот процесс отличается использованием тепла образования карбамата и более низкими расходами энергии. В азотной промышленности стриппинг-процесс применяется в агрегатах большой единичной мощности – 1000 и 1500 тонн в сутки.

Расчет теплообменного аппарата для разложения карбамата аммония и удаления двуокиси углерода из раствора карбамида (стриппер-дистиллятора), работающего в составе установки производства карбамида, является целью данного дипломного проекта.

В данном дипломном проекте был спроектирован тепловой аппарат для концентрирования плава карбамида, используемый в установке производства карбамида мощностью 120 тыс. т/год. В разделе, посвященном обзору и анализу состояния вопроса, выполнен краткий анализ существующих схем производства карбамида и приведены конструкции типовых аппаратов, используемых при производстве. На основании анализа выбрана технологическая схема и аппарат, в котором выполняется выпаривание.

Технологический раздел посвящен детальному описанию выбранной схемы производства и теплового аппарата. Раздел содержит технологические расчеты по проектируемому аппарату и вспомогательному оборудованию (барометрический конденсатор и емкость для хранения раствора карбамида перед упариванием). Определены геометрические размеры аппарата и его составных частей.

Расчетно-конструкторский раздел содержит описание конструкции аппарата и прочностной расчет его основных элементов: обечайки, фланцевого соединения, опор, днищ, укрепления отверстия.

В специальном разделе описана технология изготовления обечайки греющей камеры, выполнен подбор необходимых материалов и оборудования, сделан расчет режимных параметров процессов. Составлены технологическая, маршрутная и технологическая карты для изготовления обечайки. Проработана технология сборки аппарата.

Раздел, посвященный автоматизации оборудования, описывает используемые средства регулирования и контроля, применяемые в производстве для обеспечения эффективности процесса и его технологичности.

Безопасность и экологичность проекта подтверждается расчетами и указаниями соответствующего раздела. При соблюдении указанных требований гарантируется долговременная и безопасная работа колонны конденсации.

Организационно-экономический раздел содержит расчет величин, показывающих экономическую эффективность проекта.

Спроектированный тепловой аппарат карбамида удовлетворяет техническому заданию и может быть использован в составе установки производства карбамида мощностью 120 тыс. т/год.

Наименование чертежа Формат
010 Установка производства карбамида. Схема технологическая
A2
020 Отделение дистилляции карбамида. Функциональная схема автоматизации
A2
030 Стриппер-дистиллятор. Чертеж общего вида
2xA1
040 Емкость. Чертеж общего вида
A1
050 Сборки и деталировка.
3xA1
060 Схема сборки стриппер-дистиллятора.
A1
070 Технологическая карта изготовления обечайки.
A1